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文檔簡介

1、泓域咨詢/資陽激光加工設備項目投資分析報告目錄第一章 緒論7一、 項目概述7二、 項目提出的理由9三、 項目總投資及資金構成10四、 資金籌措方案11五、 項目預期經濟效益規劃目標11六、 項目建設進度規劃11七、 環境影響12八、 報告編制依據和原則12九、 研究范圍13十、 研究結論14十一、 主要經濟指標一覽表14主要經濟指標一覽表14第二章 行業發展分析17一、 影響發展的主要因素17二、 激光器產業市場發展情況20第三章 項目建設背景及必要性分析26一、 行業相關政策26二、 行業概況28三、 行業特點35四、 深入推進創新驅動發展,加快厚植發展新動力40五、 項目實施的必要性42第

2、四章 建筑物技術方案43一、 項目工程設計總體要求43二、 建設方案44三、 建筑工程建設指標47建筑工程投資一覽表47第五章 項目選址49一、 項目選址原則49二、 建設區基本情況49三、 構建現代城鎮體系52四、 全面融入成渝地區雙城經濟圈建設53五、 項目選址綜合評價55第六章 法人治理56一、 股東權利及義務56二、 董事58三、 高級管理人員63四、 監事65第七章 發展規劃分析68一、 公司發展規劃68二、 保障措施69第八章 運營模式72一、 公司經營宗旨72二、 公司的目標、主要職責72三、 各部門職責及權限73四、 財務會計制度76第九章 原輔材料供應、成品管理80一、 項目

3、建設期原輔材料供應情況80二、 項目運營期原輔材料供應及質量管理80第十章 項目規劃進度82一、 項目進度安排82項目實施進度計劃一覽表82二、 項目實施保障措施83第十一章 項目節能說明84一、 項目節能概述84二、 能源消費種類和數量分析85能耗分析一覽表86三、 項目節能措施86四、 節能綜合評價87第十二章 安全生產89一、 編制依據89二、 防范措施90三、 預期效果評價93第十三章 投資方案分析94一、 投資估算的編制說明94二、 建設投資估算94建設投資估算表96三、 建設期利息96建設期利息估算表97四、 流動資金98流動資金估算表98五、 項目總投資99總投資及構成一覽表99

4、六、 資金籌措與投資計劃100項目投資計劃與資金籌措一覽表101第十四章 項目經濟效益分析103一、 基本假設及基礎參數選取103二、 經濟評價財務測算103營業收入、稅金及附加和增值稅估算表103綜合總成本費用估算表105利潤及利潤分配表107三、 項目盈利能力分析107項目投資現金流量表109四、 財務生存能力分析110五、 償債能力分析111借款還本付息計劃表112六、 經濟評價結論112第十五章 項目招標、投標分析114一、 項目招標依據114二、 項目招標范圍114三、 招標要求115四、 招標組織方式117五、 招標信息發布117第十六章 總結說明119第十七章 附表附件121建設

5、投資估算表121建設期利息估算表121固定資產投資估算表122流動資金估算表123總投資及構成一覽表124項目投資計劃與資金籌措一覽表125營業收入、稅金及附加和增值稅估算表126綜合總成本費用估算表127固定資產折舊費估算表128無形資產和其他資產攤銷估算表129利潤及利潤分配表129項目投資現金流量表130第一章 緒論一、 項目概述(一)項目基本情況1、項目名稱:資陽激光加工設備項目2、承辦單位名稱:xx(集團)有限公司3、項目性質:新建4、項目建設地點:xxx(待定)5、項目聯系人:鐘xx(二)主辦單位基本情況公司以負責任的方式為消費者提供符合法律規定與標準要求的產品。在提供產品的過程中

6、,綜合考慮其對消費者的影響,確保產品安全。積極與消費者溝通,向消費者公開產品安全風險評估結果,努力維護消費者合法權益。公司加大科技創新力度,持續推進產品升級,為行業提供先進適用的解決方案,為社會提供安全、可靠、優質的產品和服務。公司按照“布局合理、產業協同、資源節約、生態環保”的原則,加強規劃引導,推動智慧集群建設,帶動形成一批產業集聚度高、創新能力強、信息化基礎好、引導帶動作用大的重點產業集群。加強產業集群對外合作交流,發揮產業集群在對外產能合作中的載體作用。通過建立企業跨區域交流合作機制,承擔社會責任,營造和諧發展環境。公司依據公司法等法律法規、規范性文件及公司章程的有關規定,制定并由股東

7、大會審議通過了董事會議事規則,董事會議事規則對董事會的職權、召集、提案、出席、議事、表決、決議及會議記錄等進行了規范。 企業履行社會責任,既是實現經濟、環境、社會可持續發展的必由之路,也是實現企業自身可持續發展的必然選擇;既是順應經濟社會發展趨勢的外在要求,也是提升企業可持續發展能力的內在需求;既是企業轉變發展方式、實現科學發展的重要途徑,也是企業國際化發展的戰略需要。遵循“奉獻能源、創造和諧”的企業宗旨,公司積極履行社會責任,依法經營、誠實守信,節約資源、保護環境,以人為本、構建和諧企業,回饋社會、實現價值共享,致力于實現經濟、環境和社會三大責任的有機統一。公司把建立健全社會責任管理機制作為

8、社會責任管理推進工作的基礎,從制度建設、組織架構和能力建設等方面著手,建立了一套較為完善的社會責任管理機制。(三)項目建設選址及用地規模本期項目選址位于xxx(待定),占地面積約87.00畝。項目擬定建設區域地理位置優越,交通便利,規劃電力、給排水、通訊等公用設施條件完備,非常適宜本期項目建設。(四)產品規劃方案根據項目建設規劃,達產年產品規劃設計方案為:xx臺激光加工設備/年。二、 項目提出的理由激光技術在國民經濟發展中的應用非常廣泛,涉及工業制造、通訊、信息處理、醫療衛生、節能環保、航空航天等多個領域,是發展高端精密制造的關鍵支撐技術,助力國家產業轉型升級。我國各級政府十分重視發展激光產業

9、,在深圳、武漢、廣州等地投資建設“光谷”以及激光產業園。“十三五”時期,是資陽決戰脫貧攻堅、決勝全面小康取得決定性成就的五年,是全面踐行新發展理念、推動成資同城化發展、加快建設成渝門戶樞紐臨空新興城市取得明顯成效的五年。協調推進“四個全面”戰略布局在資陽具體化。經濟高質量發展取得新成效,主要經濟指標穩定增長,產業結構持續優化,現代工業、服務業、農業體系加快構建,獲批中國(四川)自由貿易試驗區資陽協同改革先行區,創建國家高新區順利推進,中國牙谷從無到有、加快成勢,臨空經濟區全面全域全速建設,安岳、樂至經濟開發區升級為省級經濟開發區。三大攻堅戰成效顯著,全市23.6萬貧困人口全部脫貧、325個貧困

10、村全部退出,脫貧攻堅取得決定性勝利;污染防治力度前所未有,生態環境明顯改善;防范化解重大風險取得積極成效。城鄉區域發展更加協調,成資同城化發展成效明顯,全省首條跨市城際軌道交通軌道交通資陽線開工建設,與重慶毗鄰地區合作不斷深化,全面融入成渝地區雙城經濟圈建設開局良好;“7高11軌16快”立體綜合交通網絡加快構建,實現“縣縣三高速”,毗河供水一期工程即將竣工;成功創建國家園林城市、全國雙擁模范城、省級文明城市、省級森林城市,入圍國家衛生城市公示名單,老舊小區改造有序實施,鄉村振興扎實推進,縣域經濟競相發展,城鎮化率穩步提高。全面深化改革深入推進,一批國家和省級改革試點取得成功經驗,“放管服”改革

11、成效明顯,營商環境持續優化,創新驅動發展取得新成效。全面依法治市取得重大進展,民主法治建設邁出新步伐,地方立法取得突破,平安資陽建設成效明顯,社會保持和諧穩定。三、 項目總投資及資金構成本期項目總投資包括建設投資、建設期利息和流動資金。根據謹慎財務估算,項目總投資31918.21萬元,其中:建設投資25776.13萬元,占項目總投資的80.76%;建設期利息360.22萬元,占項目總投資的1.13%;流動資金5781.86萬元,占項目總投資的18.11%。四、 資金籌措方案(一)項目資本金籌措方案項目總投資31918.21萬元,根據資金籌措方案,xx(集團)有限公司計劃自籌資金(資本金)172

12、15.43萬元。(二)申請銀行借款方案根據謹慎財務測算,本期工程項目申請銀行借款總額14702.78萬元。五、 項目預期經濟效益規劃目標1、項目達產年預期營業收入(SP):69300.00萬元。2、年綜合總成本費用(TC):53335.12萬元。3、項目達產年凈利潤(NP):11686.97萬元。4、財務內部收益率(FIRR):29.24%。5、全部投資回收期(Pt):4.82年(含建設期12個月)。6、達產年盈虧平衡點(BEP):24870.03萬元(產值)。六、 項目建設進度規劃項目計劃從可行性研究報告的編制到工程竣工驗收、投產運營共需12個月的時間。七、 環境影響本項目污染物主要為廢水、

13、廢氣、噪聲和固廢等,通過污染防治措施后,各污染物均可達標排放,并且保持相應功能區要求。本項目符合各項政策和規劃,本項目各種污染物采取治理措施后對周圍環境影響較小。從環境保護角度,本項目建設是可行的。八、 報告編制依據和原則(一)編制依據1、國家經濟和社會發展的長期規劃,部門與地區規劃,經濟建設的指導方針、任務、產業政策、投資政策和技術經濟政策以及國家和地方法規等;2、經過批準的項目建議書和在項目建議書批準后簽訂的意向性協議等;3、當地的擬建廠址的自然、經濟、社會等基礎資料;4、有關國家、地區和行業的工程技術、經濟方面的法令、法規、標準定額資料等;5、由國家頒布的建設項目可行性研究及經濟評價的有

14、關規定;6、相關市場調研報告等。(二)編制原則1、所選擇的工藝技術應先進、適用、可靠,保證項目投產后,能安全、穩定、長周期、連續運行。2、所選擇的設備和材料必須可靠,并注意解決好超限設備的制造和運輸問題。3、充分依托現有社會公共設施,以降低投資,加快項目建設進度。4、貫徹主體工程與環境保護、勞動安全和工業衛生、消防同時設計、同時建設、同時投產。5、消防、衛生及安全設施的設置必須貫徹國家關于環境保護、勞動安全的法規和要求,符合行業相關標準。6、所選擇的產品方案和技術方案應是優化的方案,以最大程度減少投資,提高項目經濟效益和抗風險能力。科學論證項目的技術可靠性、項目的經濟性,實事求是地作出研究結論

15、。九、 研究范圍1、項目提出的背景及建設必要性;2、市場需求預測;3、建設規模及產品方案;4、建設地點與建設條性;5、工程技術方案;6、公用工程及輔助設施方案;7、環境保護、安全防護及節能;8、企業組織機構及勞動定員;9、建設實施與工程進度安排;10、投資估算及資金籌措;11、經濟評價。十、 研究結論本期項目技術上可行、經濟上合理,投資方向正確,資本結構合理,技術方案設計優良。本期項目的投資建設和實施無論是經濟效益、社會效益等方面都是積極可行的。十一、 主要經濟指標一覽表主要經濟指標一覽表序號項目單位指標備注1占地面積58000.00約87.00畝1.1總建筑面積92842.161.2基底面積

16、34220.001.3投資強度萬元/畝285.212總投資萬元31918.212.1建設投資萬元25776.132.1.1工程費用萬元22377.832.1.2其他費用萬元2754.052.1.3預備費萬元644.252.2建設期利息萬元360.222.3流動資金萬元5781.863資金籌措萬元31918.213.1自籌資金萬元17215.433.2銀行貸款萬元14702.784營業收入萬元69300.00正常運營年份5總成本費用萬元53335.126利潤總額萬元15582.637凈利潤萬元11686.978所得稅萬元3895.669增值稅萬元3185.4110稅金及附加萬元382.2511納

17、稅總額萬元7463.3212工業增加值萬元24738.6813盈虧平衡點萬元24870.03產值14回收期年4.8215內部收益率29.24%所得稅后16財務凈現值萬元31113.35所得稅后第二章 行業發展分析一、 影響發展的主要因素1、有利因素(1)產業政策扶持當前,部分主要發達國家和經濟實體均制定了國家級激光產業發展計劃,對光子學和激光給予了全方位支持,如美國2012年發布的“光學和光子學:美國不可或缺的關鍵技術”報告,對未來一段時間內激光科技的發展做出判斷和預測,并給出具體發展的建議;德國制定了三個激光技術發展五年計劃,對德國激光產業發展起到指導性作用;此外英國的“阿維爾計劃”、日本的

18、“激光五年計劃”、俄羅斯“重大創新平臺計劃”等均從國家層面對激光科技做了戰略部署。高端制造是我國制造業的薄弱環節,尤其在精密加工領域,與世界先進水平存在一定差距。為加快產業結構調整,提升我國制造業競爭力,國家出臺了中國制造2025、“十三五”國家科技創新規劃、“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃、中長期科學和技術發展規劃綱要(20062020年)等多項政策,從國家戰略層面加大對精密制造、智能制造等領域的扶持力度。激光技術是支撐微納制造技術升級的基礎工具和有效手段,將受益于我國制造業轉型升級帶來的巨大市場需求。(2)下游激光應用領域進一步擴大激光加工技術作為現代制造業的先進技術之一,具有傳統加工

19、方式所不具有的高精密、高效率、低能耗、低成本等優點,在加工材料的材質、形狀、尺寸和加工環境等方面有較大的自由度,能較好地解決不同材料的加工、成型和精煉等技術問題。隨著激光器技術和激光微加工應用技術不斷發展,激光加工技術能夠在更多領域替代傳統機械加工。目前,以德國、美國、日本為代表的發達國家在電子、汽車、機械、航空、鋼鐵等行業已經基本完成了激光加工技術對傳統技術的替代。我國激光應用雖然發展較快,但滲透率仍然相對較低。我國已進入后工業時代,制造業正經歷從中低端制造向高端制造轉型升級的過程,作為產業升級的核心技術,激光加工應用領域將繼續作為國家重點支持領域,加速對傳統加工技術的替代,最終推動我國制造

20、業邁進“光制造”時代。下游應用領域的拓展為激光器產業的發展提供了較大的市場空間。(3)配套產業的發展助推激光器產業快速發展激光器件是激光產業發展的關鍵所在,激光器的發展依賴于泵浦源、激光晶體、高端光學器件等激光器件的發展水平。我國在激光晶體、光學器件等領域具備較強的科研實力,并且較早實現了產業化,發展較為成熟,完整、成熟的產業配套有利于激光器產業快速發展。此外,我國激光應用市場廣闊,激光設備制造產業發展成熟,應用開發技術居于世界前列,相關公共服務平臺配套較完備。下游應用產業的繁榮為激光器產業的健康發展提供了市場保障。2、不利因素(1)行業競爭加劇近年來,全球激光加工技術對傳統加工工藝的替代日趨

21、明顯,國內激光加工市場規模不斷擴大,帶動了上游激光企業的數量大幅增加。受制于技術水平,前期激光器在國內競爭主要是國內企業間中低功率激光器競爭和國際企業間大功率高端激光器競爭。未來國內激光企業必然走向國際市場,在積極推進我國激光產業國產化進程的同時,積極參與國際競爭,樹立我國激光產品在國際領域良好的形象。此外,國內外主要激光器廠商紛紛開始向微加工領域拓展,雖然微加工市場規模不斷擴大,競爭對手的涉足將提升該市場的競爭程度。(2)宏觀經濟形勢波動回顧激光行業發展進程,產業規模整體呈周期性波動向上趨勢。以美國IPG、美國相干、大族激光、華工科技為代表的國內外龍頭公司季度營收上行趨勢明顯;另一方面,季度

22、同比數據顯示全球激光產業規模歷經2009下半年至2010上半年、2017上半年至2018上半年兩次較大幅度提升后,目前受宏觀經濟形勢波動、終端產品創新周期、貿易爭端等多因素疊加影響,行業發展略有放緩。預計未來隨著5G商用的全面推進,新的應用場景不斷顯現,激光產業有望迎來快速發展。二、 激光器產業市場發展情況(1)全球激光器產業發展現狀全球激光器市場概述激光技術自問世以來,60多年間取得了飛躍的發展,其應用幾乎涵蓋所有工業領域,除輕工業、汽車、航空航天、動力及能源行業外,正逐步向精細、微細加工領域拓展,有力推動了電子制造、集成電路、通訊、機械、醫療、牙科、美容儀器設備及新興應用的發展。除了應用領

23、域的不斷擴張,激光技術在各領域的應用范圍也逐漸由宏觀加工應用覆蓋到更細微的工藝環節。隨著全球激光應用市場的穩定增長及我國制造業轉型升級的巨大需求,激光器產業將面臨著前所未有的發展機遇。從市場規模來看,根據StrategiesUnlimited1發布的數據顯示,2018年全球激光器市場規模約為137.54億美元,近三年復合增長率達13.14%。2018年全球激光行業應用于材料加工和通信與光存儲分別占下游應用行業總銷售額的44.8%和27.8%。此外,激光與科研軍事結合已經越來越成熟,占比達到9.3%。在醫療美容、儀器及傳感器等方面,激光器產品也在逐漸滲透。從激光產業全球分布來看,美國、歐洲的激光

24、產業發展代表了世界激光產業的較高水平,涌現出了美國IPG、德國通快、美國相干、美國光譜物理等全球知名激光企業,在汽車、電子、航空航天、機械、鋼鐵等領域基本完成了對各工藝環節的應用滲透,為全球工業發展創新注入了技術活力。以中國為代表的新興市場正經歷產業轉型升級,激光技術作為現代高端工藝加工技術,在產業轉型升級過程中將扮演重要角色,得到了政府的大力支持。新興市場需求的爆發將成為未來幾年激光市場增長的重要動力。全球工業激光器市場現狀工業加工制造是激光技術最大的應用領域。隨著激光技術不斷發展,激光加工優勢更加明顯,應用領域更加廣泛,拓展了激光技術的市場空間。近年來,中國政府大力推進以精密制造技術、智能

25、制造技術為特點的先進制造業,對工業激光器及激光設備產生巨大需求,成為全球激光產業市場的主要增長點。A、工業激光器持續增長2008年全球金融危機后,全球經濟緩慢復蘇,美國、中國、德國等主要工業國家推行以精密制造、智能制造為核心的制造產業升級,對工業激光器需求持續增加。StrategiesUnlimited數據顯示,2018年全球各類工業激光器的銷售收入持續增長,由2017年的48.55億美元增至50.58億美元,2019年預計收入可達51.61億美元。B、工業激光器各類激光器市場份額由于各類激光器各具優點,在工業應用中分別側重于不同領域,且下游應用市場需求情況差異較大,其市場規模存在一定差異。得

26、益于光纖激光器的快速增長及固體激光器在微加工領域的優異表現,全球工業激光器市場近年來保持持續增長態勢。從全球范圍看,光纖激光器發展備受矚目,金屬切割和焊接的宏觀加工是目前激光器的主要應用,光纖激光器因加工效率高、穩定性強、能耗低等優點迅速在宏觀加工領域替代了傳統加工設備。在固體紫外激光器的帶動下,固體激光器近年來取得令人矚目的成績。目前工業紫外激光器一般指納秒級的輸出紫外光的脈沖固體激光器,具有效率高、重頻高、性能可靠、體積小、光束質量好以及功率穩定等特點,主要應用于電子產品打標、電器外殼標記、食品、藥品生產日期的標記等。另外深紫外/極深紫外固體激光器在一些精密加工領域,如手機金屬外殼的切割、

27、焊接,PCB/FPCB板切割與分板,陶瓷打孔劃片,玻璃、藍寶石、晶圓切割和細微打孔等領域具有不可替代的作用。未來微加工應用在工業和生活消費領域的持續增加也會帶動固體納秒激光器及超快激光器市場規模的不斷增長。C、按應用領域分類工業激光器銷售收入情況材料加工是工業激光器的主要應用領域,汽車、航空航天、能源、電子和通信(智能手機)等行業材料加工應用持續推動工業激光器銷售額的強勁增長。StrategiesUnlimited數據顯示,2017年材料加工市場激光器銷售收入約為43.2億,在三大主要應用類別(大功率加工、微加工、打標雕刻)中,微加工應用占據了材料加工市場總額的32%。(2)我國激光器產業發展

28、現狀我國激光器產業發展概述鑒于激光產業的重要戰略地位,我國政府一直高度重視激光技術的研發。1961年我國自主研制出了第一臺激光器,標志著中國在激光理論領域邁入世界先進行列,但由于當時國家經濟發展較為滯后,激光技術在當時并未得到充分的應用。當前我國已成為全球制造業第一大國,國內市場對激光技術產品的需求日益旺盛。隨著德國通快、美國相干、美國IPG、美國光譜物理等國際激光企業紛紛進入國內市場,我國工業激光市場也進入快速發展期,國內激光理論研究成果開始得到應用,以華工科技、大族激光為代表的本土激光裝備生產企業將我國激光產業帶入了一個新的高度,激光產業鏈配套逐漸發展成熟,在激光晶體、光學器件等領域已經具

29、備較強的實力,激光器作為激光產業的關鍵部件得到了長足發展。我國激光器市場發展現狀2010年以來,得益于激光加工應用市場的不斷拓展,我國激光產業也逐漸駛入高速發展期。2018年中國激光設備市場規模達到605億元,同比增長22.22%,2011年至2018年復合增速達26.45%。根據2019年中國激光產業發展報告預計,2019年中國激光設備市場規模將超過700億元,增速繼續保持20%以上。激光器作為激光設備的核心光學部件,下游設備市場規模的高速增長也帶動激光器市場需求不斷上升。根據基業常青經濟研究院預計,2018年我國激光器(含激光放大器)的總體市場規模可達234億元,2015年至2018年間市

30、場復合增速為20.42%。2015年-2018年國內激光器(含激光放大器)總體市場規模增長趨勢在國家產業政策的推動下,我國工業制造步入轉型升級時代。激光技術作為現代高端制造技術,為我國制造業升級提供了技術支持,是提升我國制造業競爭力的重要手段,國家高度重視激光產業的發展。精密加工技術和設備被列為優先發展的高技術產業化重點領域指南(2007年度)中優先發展的18項先進制造之一,成為“國家優先發展的高新技術產業化重點領域”。在我國制造產業發展綱領文件中國制造2025中,明確提出圍繞重點行業轉型升級和新一代信息技術、智能制造、增材制造(3D打印)等領域創新發展的重大共性需求,形成一批制造業創新中心,

31、重點開展行業基礎和共性關鍵技術研發、成果產業化、人才培訓等工作。穩定的需求增長及良好的政策環境,都表明我國激光產業具備廣闊的市場發展前景。第三章 項目建設背景及必要性分析一、 行業相關政策激光技術在國民經濟發展中的應用非常廣泛,涉及工業制造、通訊、信息處理、醫療衛生、節能環保、航空航天等多個領域,是發展高端精密制造的關鍵支撐技術,助力國家產業轉型升級。我國各級政府十分重視發展激光產業,在深圳、武漢、廣州等地投資建設“光谷”以及激光產業園。近年來,行業主要產業政策如下:高端智能再制造行動計劃(2018-2020年)加快研發應用再制造舊件損傷三維反求系統以及等離子、激光、電弧等復合能束能場自動化柔

32、性再制造成形加工裝備等。鼓勵應用激光、電子束等高技術含量的再制造技術,面向大型機電裝備開展專業化、個性化再制造技術服務,培育一批服務型高端智能再制造企業。“十三五”先進制造技術領域科技創新專項規劃面向航空航天、高端裝備、電子制造、新能源、新材料、醫療儀器等戰略新興產業的迫切需求,實現高端產業激光制造裝備的自主開發,形成激光制造的完整產業體系,促進我國激光制造技術與產業升級,大幅提升我國高端激光制造技術與裝備的國際競爭力。戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄(2016版)戰略性新興產業重點產品:高性能激光器、準分子激光退火設備、半導體激光器件、高性能全固態激光器件、光纖激光器件、固態激光材料、稀

33、土激光晶體。“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃搭建增材制造工藝技術研發平臺,提升工藝技術水平。研制推廣使用激光、電子束、離子束及其他能源驅動的主流增材制造工藝裝備。加快研制高功率激光器、掃描振鏡、動態聚焦鏡及高性能電子槍等配套核心器件和嵌入式軟件系統,提升軟硬件協同創新能力,建立增材制造標準體系。在航空航天、醫療器械、交通設備、文化創意、個性化制造等領域大力推動增材制造技術應用,加快發展增材制造服務業。“十三五”國家科技創新規劃“先進制造技術”一欄中指出,要開展超快脈沖、超大功率激光制造等理論研究,突破激光制造關鍵技術,研發高可靠長壽命激光器核心功能部件、國產先進激光器以及高端激光制造工藝裝

34、備,開發先進激光制造應用技術和裝備。國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要支持新一代信息技術、新能源汽車、生物技術、綠色低碳、高端裝備與材料、數字創意等領域的產業發展壯大。大力推進先進半導體、機器人、增材制造、智能系統、新一代航空裝備、空間技術綜合服務系統、智能交通、精準醫療、高效儲能與分布式能源系統、智能材料、高效節能環保、虛擬現實與互動影視等新興前沿領域創新和產業化,形成一批新增長點。中國制造2025圍繞重點行業轉型升級和新一代信息技術、智能制造、增材制造、新材料、生物醫藥等領域創新發展的重大共性需求,形成一批制造業創新中心(工業技術研究基地),重點開展行業基礎和共性關鍵技術研發、成果產業

35、化、人才培訓等工作。到2020年,重點形成15家左右制造業創新中心(工業技術研究基地)。二、 行業概況1、激光器工作原理激光是二十世紀繼核能、半導體、計算機后又一重大發明,并憑借其良好的單色性、方向性、亮度等特質被廣泛應用于工業制造、生物醫療、軍事等領域,被譽為“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”。激光器是激光的發生裝置,主要由泵浦源、增益介質、諧振腔等組成。泵浦源為激光器的激發源,諧振腔為泵浦光源與增益介質之間的回路,增益介質指可將光放大的工作物質。在工作狀態下增益介質通過吸收泵浦源提供的能量,經諧振腔振蕩選模輸出激光。泵浦源:為實現和維持增益介質產生粒子數反轉提供能量的裝置。增益介質:

36、激光器的核心,是指用來實現粒子數反轉并產生光的受激輻射放大作用的物質,主要可分為固態(含固體、光纖和半導體)、氣體、液體等。諧振腔:控制光束的傳播方向,提高激光單色性和相干性,縮短工作物質長度,調節產生激光的模式,選擇共振腔軸線方向的光,借助兩端的具有選擇性反射功能的反光鏡形成往返運動,實現“光放大”。2、激光器分類與調制技術(1)激光器分類激光器可以按照增益介質、輸出波長、運轉方式、泵浦方式進行分類。按增益介質分類按照增益介質的不同,激光器可分為固體(含全固態、光纖、混合、半導體)、氣體、液體激光器等。產品目前涉及全固態(DPSS)、MOPA光纖(偏振)及固體-光纖混合模式等主流激光器。目前

37、發現可做增益介質的物質有近千種,常見的有摻釹釔鋁石榴石(又稱YAG)、紅寶石、釹玻璃、光纖、二氧化碳等。每類增益介質激光器具有自身的比較優勢,應用領域有所側重,相互間完全替代可能性較小。按輸出波長分類激光器按照波長可分為紅外光激光器、可見光激光器、紫外激光器、深紫外激光器等。不同結構的物質可吸收的光波長范圍不同,因此需要各波長的激光器應用于不同材料的精細加工。紅外激光器與紫外激光器是運用最廣泛的兩種激光器:紅外激光器主要應用于“熱加工”,將材料表面的物質加熱并使其汽化(蒸發),以除去材料;在薄膜非金屬材料加工,半導體晶圓切割,有機玻璃切割、鉆孔、打標等領域,高能量的紫外光子直接破壞非金屬材料表

38、面的分子鍵,使分子脫離物體,這種方式不會產生高熱量反應,因此通常被稱為“冷加工”,紫外激光機在微加工領域具有不可替代的優勢。由于紫外光子能量大,難以通過外激勵源激勵產生一定高功率的連續紫外激光,故連續紫外激光一般是應用晶體材料非線性效應變頻方法產生,因此目前廣泛應用工業領域的紫外激光器主要是固體紫外激光器。按運轉方式分類激光運轉方式是激光器的技術核心,主要可以分為連續激光器和脈沖激光器。連續激光器中各能級的粒子數及腔內輻射場均具有穩定分布,其工作特點是工作物質的激勵和相應的激光輸出可以在一段較長的時間范圍內以連續方式持續進行。連續激光器可以在較長一段時間內連續輸出激光,但熱效應較明顯。脈沖激光

39、器以不連續方式輸出激光,主要特點是熱效應小,可控性好。脈沖激光器的脈沖寬度指激光功率維持在一定值時所持續的時間。目前常用的工業微加工激光器可分為納秒激光器、皮秒激光器和飛秒激光器等。脈沖寬度越窄,對激光調制技術的應用要求就越高。A、納秒(10-9s)激光器:納秒激光器的脈沖持續時間一般介于幾十到幾百納秒的范圍內。目前市場上納秒脈沖激光器技術較為成熟,供選產品豐富,在向大功率和短波長的發展過程中光纖激光器和固體激光器各具優勢。B、超快激光器:超快激光器是指激光脈沖持續時間更短的激光器。相對納秒激光器,超快激光器脈沖持續時間極短,瞬時功率極高,能量聚焦到極小的空間區域且不受脈沖重復頻率和平均功率影

40、響,光束質量持續穩定。目前超快激光器主要包括皮秒(10-12s)激光器和飛秒(10-15s)激光器,以飛秒激光為代表的超快脈沖激光技術是全球前沿激光技術之一。(2)激光器調制技術激光器是應用于微加工領域的有效工具,激光可以會聚于微小的目標區域并實現“冷加工”的效果。在目標區域內激光和材料的相互作用將由多個參數加以控制,諸如波長、脈沖能量和脈沖寬度等,參數組合決定脈沖的峰值能量密度。不同的參數組合可以產生打標、切割、穿孔、退火、淬硬等操作所需的加工條件。為提高脈沖激光器的輸出功率,增加能量密度,控制熱效應,行業研發了多種調制技術,主要包括調Q技術、鎖模技術、可調諧技術、啁啾脈沖放大技術(又稱CP

41、A技術)及主振蕩功率放大技術(又稱MOPA技術)等,具體情況如下:調Q技術的工作原理是在工作物質的粒子數反轉狀態形成后并不使其產生激光振蕩,待粒子數積累到足夠高的程度后,突然瞬時打開開關,從而可在較短的時間內形成十分強的激光振蕩和高功率、窄脈寬脈沖激光輸出;鎖模技術是指共振腔內不同縱向模式間存在確定相位差,由此獲得一系列在時間上等間隔的激光超短脈沖序列,配合特殊的快速光開關技術,可進一步從脈沖序列中選出單一的超短激光脈沖;可調諧技術是指在一定范圍內連續可控輸出波長。目前,激光晶體(固體激光器的增益介質)已經達到了上百種,如藍寶石、YAG晶體等。固體激光器倍頻技術最為成熟,光波段實現了紫外到紅外

42、的全覆蓋,為激光波長可調諧奠定了堅實基礎;CPA技術是指用展寬器將飛秒脈沖在時域上展寬,成為幾百皮秒或納秒量級的長脈沖,經多級放大充分提取增益介質中的儲能后,再用具有相反色散的脈寬壓縮器將長脈沖壓縮至接近其初始的脈寬值;MOPA技術是將具有高光束質量的種子信號光和泵浦光,通過一定的方式耦合進雙包層光纖進行放大,從而實現對種子光源的高功率放大。激光器的MOPA結構是解決超快激光兼具高峰值功率和高光束質量的最優方式。超快激光器的MOPA結構及其四種理論組合用于微加工領域的激光器選擇取決于諸多因素,其中包括材料屬性、加工形狀、所需精度等,為了滿足微細加工日益嚴苛的精度要求,短波長、窄脈寬、高功率將成

43、為應用于微加工領域激光技術的主要發展趨勢。研發和生產的微加工激光器包括DPSS調Q納秒固體激光器、超短脈沖激光器(皮秒、飛秒級)和MOPA納秒/亞納秒激光器,覆蓋紅外到深紫外的不同波段,能夠滿足工業微加工當前和未來主流消費市場的精細加工需求。3、激光加工特點及微加工應用激光加工是激光技術的工業應用,將一定功率的激光聚焦于被加工物體上,使激光與物體相互作用,加熱、熔化或氣化被加工物質,達到加工目的。激光加工是一種典型的無接觸式加工,與其他加工方式相比具有后續工藝少、可控性好、易于集成、加工效率高、材料損耗小、環境污染低、高柔性、高質量等顯著優點。近年來,激光加工不斷替代傳統加工方式,以激光器為基

44、礎的激光工業發展迅速,目前已被廣泛應用于工業制造、通訊、信息處理、軍事及教育科研等領域,形成了遍布全球的產業鏈條,產業分工的成熟度和深入程度不斷提升。隨著未來應用產品向超精超微方向發展,激光在微加工領域的應用將越來越廣泛。激光切割利用經聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點,同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質,從而將工件割開。切割速度快,表面光滑美觀,一次性加工,工件變形小,無工具磨損,清潔污染小,可加工金屬、非金屬及非金屬復合材料、皮革、木材、纖維等,適用于汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變

45、形的器件的精細加工。激光焊接利用高能量密度的激光束輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導向內部擴散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數,使工件熔化,形成特定的熔池。焊接性變小,不受磁場影響,空間限制小,無電極污染,適用于自動高速焊接,可焊接不同屬性的金屬,可在封閉空間工作,適用于圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、電子機件用銅板、部分金屬網板、鐵板、鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業使用的鈦合金等等。激光打標利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應,從而留下永久性標記。為非接觸加工,可在任何異型表面

46、標刻,工件不會變形和產生內應力,加工精度高,加工速度快,清潔環保,成本低廉,適于金屬、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革等材料的標記。激光雕刻激光照射材料表面,材料吸收能量后瞬間熔化或者氣化,形成刻線。自動跳號,熱影響區域小,線條精細,耐清洗耐磨損,環保節能,節省材料,可用于木制品、有機玻璃、金屬板、玻璃、石材、水晶、紙張、雙色板、氧化鋁、皮革、樹脂等材料的蝕刻。表面處理利用激光加熱金屬材料表面,實現表面熱處理。加工速度快,部件變形小,精確加工,實現自動淬火的處理效果,適合于缸套、曲軸、活塞環、換向器、齒輪等汽車零部件的熱處理,同時在航空航天、機床行業等領域也有廣泛應用。激光快速成型(3D打印)采用

47、鋪粉輥將一層粉末平鋪在工件表面,激光束按照粉末層的輪廓截面掃描粉層,使粉末熔化后燒結,實現工件粘接。加工工藝簡單,可加工材料廣泛,加工精度高,無需支撐結構,材料利用率高,結合計算機數控技術及柔性制造技術,可用于模具和模型制造。三、 行業特點1、行業技術水平及技術特點作為一種加工手段,激光技術是重要的支撐技術,已經被廣泛應用到工業制造、通訊、信息處理、醫療衛生、節能環保、航空航天以及科研等方面的各個領域,它對傳統產業的技術改造和新興產業的發展將起到重大的促進作用,得到了激光技術和激光產業在國內備受重視,激光行業已被列入“十二五”國家重點支持發展的行業。在制造振興與產業升級的背景下,我國激光產業經

48、歷了超過10年的高速增長,已經具有了一定的規模,但與激光產業發達國家相比仍存在較大差距,尤其是在激光光源與激光高端應用方面。近年來,我國激光器行業快速發展,行業內企業不斷推出自主研發的激光器產品參與國際競爭,力圖打破由美國相干、美國光譜物理、美國IPG、德國通快等國外企業壟斷中國激光器市場的格局。在微加工激光器市場,國內激光器企業在DPSS調Q納秒激光器、超短脈沖激光器、MOPA納秒/亞納秒激光器(偏振光纖輸出)等各個細分領域推出了質量優良、價格適中、性能指標與國際先進水平接近的激光器產品,市場占有率穩步上升,但在品牌綜合能力上與國際激光行業巨頭相比仍存在一定差距。目前全球制造業正處在精細化、

49、智能化、定制化發展的道路上,激光加工精密、柔性、熱效應小的特點與制造升級的需求較為契合,使得激光技術成為微加工領域的重要加工技術。激光微加工技術在新能源、信息技術、生物醫療、新材料、消費電子、航空航天等領域的應用日益增多,包括精密切割、鉆孔、焊接、表面改性、內部改性、修整清洗、增材制造等工藝。不斷增加的微加工應用場景和需求正驅動激光技術的不斷革新突破,向更短波長、更窄脈寬、更高功率、更穩定可靠、更長使用壽命的方向發展,以滿足激光精細加工與各類應用場景的深度融合。2、行業特征(1)周期性激光廣泛應用于產品制造和服務領域,下游行業較廣,受單一行業周期性變化影響不顯著。隨著國家產業結構轉型升級不斷深

50、入,激光應用領域將更加廣泛,行業周期性將被進一步平抑。(2)地域性為提高企業市場響應能力,激光器生產地一般靠近激光設備產地。全球激光設備生產企業主要分布于歐洲、北美、中國、日本等國家和地區,我國激光設備生產商則主要位于華中地區、珠三角、長三角和環渤海地區。(3)季節性激光器行業的季節性主要受下游客戶需求的季節性影響,不同細分市場有不同的行業特征,季節性存在差異,但因為下游應用行業廣泛,行業的季節性整體上不明顯。一般而言,一季度受春節因素影響,收入占比較低,業績為全年低點。3、行業壁壘(1)技術壁壘激光器是激光加工產業的核心器件,是高端激光加工裝備的“芯片”。激光器系統綜合了光學、電子技術、機械

51、設計與制造、自動控制、計算機軟件開發與數字圖像處理、精密光學設計、視覺圖像處理、運動控制、光-材料作用機理等多學科領域,屬于高端光電技術產品,技術壁壘較高。能量密度、單色性、相干性、定向性和穩定性是激光器輸出激光的關鍵指標,調Q技術、鎖模技術、CPA技術、MOPA技術等技術直接決定了激光器的質量和穩定性,完全掌握這些技術并系統運用的難度較大。同時,激光器種類較多,應用領域廣泛,單一市場規模不大,只有掌握多種激光器生產技術和應用工藝的生產商才具有市場競爭力,進一步抬高了行業進入門檻。因此潛在進入者需要較大規模的資金、設備投入,組建掌握多項技術的人才隊伍,并經過較長時間的積累才有可能進入本行業。(

52、2)品牌及客戶資源壁壘激光器是下游激光裝備的關鍵部件,設備制造商為提高產品市場競爭力,一般會對激光器的性能指標、運行穩定性和售后服務提出較高的要求,良好的品牌形象、產品過往的銷售業績、穩定的運行記錄、良好的加工效果和優質的售后服務等都是形成穩定客戶資源的前提,而這些條件難以在短期內獲得。因此,良好的品牌影響力構成本行業的進入壁壘。隨著國內激光行業的快速發展,光束質量好、產品一致性高、質量可靠穩定的激光器和激光設備生產商逐步與下游客戶形成了較為穩定的合作關系,新的競爭對手難以輕易對其產生替代效應,無法快速進入客戶的產業鏈,形成較高的客戶資源壁壘。(3)人才壁壘激光器制造業屬于技術密集型和知識密集

53、型行業,對專業人才要求較高。我國培養了一批優秀的激光專業人才,但由于我國激光產業化時間較短,具有產業經驗的技術及管理人員,尤其是高端人才仍較為緊缺。將一名初級從業人員培養成為一名資深人員需要較長的時間,較高的人才培養成本提高了本行業的進入門檻。4、未來發展趨勢全球制造業呈現出精細化、智能化、定制化的發展趨勢,主要工業發達國家大力發展精度達到微米、納米級的微加工技術;應用于微加工領域的激光技術是發展高端精密制造的關鍵支撐技術之一,激光器是激光加工裝備的核心部件,激光器技術水平成為影響激光加工裝備的技術水平的關鍵因素;微加工激光器將保持向更短波長、更窄脈寬、更高功率方向發展的趨勢。隨著微加工應用場

54、景的不斷擴展,以紫外、深紫外為代表的短波長激光器和以皮秒、飛秒為代表的超短脈沖激光器市場容量將持續增加。傳統DPSS調Q納秒激光技術在往更短波長、更高功率方向發展的同時,追求材料和器件的多樣化,以提高激光器的光光轉換效率,改善光束質量,壓縮脈沖寬度,提高可靠性和延長工作壽命,同時通過使用不同的增益介質改變激光的輸出特性,以滿足客戶在不同應用場景的需求。超快激光器將憑借其窄脈寬、超精超微“冷加工”的特點,在精細微加工領域獲得更多應用,規模化市場應用的步伐將會加快。在向高功率、高光束質量發展的同時解決短波長、高可靠性的技術難點,實現皮秒、飛秒級超快激光器在紫外、深紫外和更短波段的高功率輸出,成為行

55、業內的重要技術挑戰。脈沖光纖激光器將向高平均功率和高峰值功率發展,連續光纖激光器將向超高功率方向發展。為了拓展微加工應用場景,傳統光纖激光器生產商需要解決光纖激光器難以實現非線性轉化的技術難題,偏振輸出的固體-光纖混合激光器為未來光纖激光技術在微加工應用場景中的主流發展方向之一。此外,定制化為發展趨勢之一。將激光光源和精密光學設計、視覺圖像處理、運動控制、光-材料作用機理等技術的有效融合是推動微加工應用發展的關鍵,將成為眾多行業的支撐技術之一。由于技術進步、技術保密和個性化生產的需要,更多客戶將選擇定制產品方式推動生產智能化進程。四、 深入推進創新驅動發展,加快厚植發展新動力強化創新在現代化建

56、設全局中的核心地位,深入實施創新驅動發展戰略,打造成渝中部科創新城,共建成渝科技創新走廊,助力建設具有全國影響力的科技創新中心。(一)建設高能級創新平臺建設創新引領型國家高新區,加快建設國際口腔裝備材料基地、國家機車商用車制造基地、中韓創新創業園資陽基地,打造科技要素齊全、孵化鏈條完整的高新技術產業聚集地。打造中國一流、世界知名的中國牙谷,以“口腔全產業鏈”為內涵、“口腔”產業為外延,建設口腔材料檢驗檢測中心、口腔醫美中心,推進“產學研銷醫養”全產業鏈發展。協同創建現代化國際化國家級臨空經濟示范區,突出臨空制造、臨空綜合服務兩大功能,加快建設成資同城化先行區、臨空經濟集聚區、公園城市示范區,規劃建設現代化空鐵物流港,培育資陽高質量發展新引擎,打造成都都市圈新興增長極。加快推進省級以上重點實驗室、工程技術研究中心、企業技術中心等創新平臺建設,推動優勢產業省級以上研發平臺全覆蓋。加快建設一批專業型科技企業孵化器、眾創空間、加速器等創新創業孵化載體,支持企業聯合高校、科研院所共建共享產業技術研究院、成果轉化中心,打造一批功能完善、資源集聚的高品質科創空間。(二)推動創新能力提升主動

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